JP6985876B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置に関し、特に振動波アクチュエータを用いた撮像装置に関する。

近年、撮像装置は高性能化しており、防振機能（手持ち撮影において手振れを抑制することにより長い露光時間でも高解像度に撮影可能な機能）を備えた撮像装置が増えている。また、高速に応答可能であるとともに駆動部の位置を保持可能なアクチュエータとして超音波モータが様々な用途で用いられている。特許文献１には、防振装置に振動型駆動装置を用いるとともに、１軸方向の変位が他の軸に影響を与えないような機構とすることで、２軸方向に移動可能な防振装置が開示されている。特許文献２には、防振装置に駆動装置を用いるとともに、可動部が積層するような構成とすることで２軸方向に移動可能な防振装置が開示されている。

特開２０１４−１４２５６２号公報 特開２００８−２２００３１号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、振動型駆動装置の出力部から防振のための変位取出し部までに介する部品が多いためガタの影響を受けやすく、また部品の撓みなどの影響を受けやすいといった問題がある。特許文献２の構成では、Ｘ軸方向に移動させる機構の上にＹ軸方向に移動させる機構を設ける（構成が積層する）ため、装置が大型化するという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑み、大型化することなくガタ等の影響を低減した撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、第１の固定部材と、前記撮像素子を保持し、光軸に垂直な平面内で移動可能に支持される可動部材と、前記可動部材と前記第１の固定部材とに挟持されたボールと、圧電素子と振動板とを備え、前記可動部材を移動させる振動波アクチュエータと、前記振動板に当接し、前記可動部材に設けられたスライダと、前記振動板を前記スライダに加圧するバネと、前記振動板と前記スライダとを所定の圧力をもって接触させるように前記第１の固定部材に固定される第２の固定部材と、を備え、前記光軸の方向において、被写体側から前記第２の固定部材、前記振動波アクチュエータ、前記可動部材、前記ボール、前記第１の固定部材の順に部材が配置されていて、前記可動部材は、前記光軸の方向において前記第２の固定部材よりも前記撮像素子が被写体側に位置するように前記撮像素子を保持していることを特徴とする。

本発明によれば、大型化することなくガタ等の影響を低減した撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例１における防振装置１００の分解斜視図である。 （Ａ）本発明の実施例１における防振装置１００を示す正面図である。（Ｂ）同底面図である。（Ｃ）、（Ｄ）同断面図である。（Ｅ）拡大図（断面図）である。 本発明の実施例１における防振装置１００の第２の固定部材３２、振動波アクチュエータ及びＦＰＣ３５を取り外した状態の正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明における振動波アクチュエータの斜視図である。 （Ａ）本発明の実施例１における防振装置１００を備えた撮像装置１０及びレンズユニット２０からなるカメラシステムの断面図である。（Ｂ）同電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２における防振装置２００の分解斜視図である。 （Ａ）本発明の実施例２における防振装置２００を示す正面図である。（Ｂ）同底面図である。（Ｃ）、（Ｄ）同断面図である。 （Ａ）本発明の実施例２における防振装置２００の第２の固定部材２３２を取り外した状態の正面図である。（Ｂ）同断面図である。 本発明の実施例２における防振装置２００の第２の固定部材２３２及び可動部材２４１を取り外した状態の正面図である。 本発明の実施例２における防振装置２００の第２の固定部材２３２、可動部材２４１及びアンチロールプレート２８１を取り外した状態の正面図である。 （Ａ）本発明の実施例２における防振装置２００を備えたレンズユニット２０及び撮像装置１０からなるカメラシステムの断面図である。（Ｂ）同電気的構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面において、同一部材は同一符号で示されている。また、部材の番号にａ、ｂ、ｃを付したものは同様の構成の部材が複数（この場合３個）あることを示している。同様の構成の部材を峻別しない場合、部材の番号のみを用いることにより代表の部材として取り扱う。

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における防振装置１００の分解斜視図である。実施例１の防振装置１００は、光軸ＯＡの方向に沿って第１の固定部材３１、ボール５１、可動部材４１、駆動ユニット３３、ＦＰＣ３５、第２の固定部材３２から構成されている。すなわち、実施例１の防振装置１００は、第１の固定部材３１と第２の固定部材３２によって可動部材４１が挟まれた構成となっている。

図２（Ａ）は、防振装置１００を光軸ＯＡの方向に見た正面図、図２（Ｂ）は同底面図である。図２（Ｃ）は図２（Ａ）の断面線ＩＩＣ−ＩＩＣにおける断面図、図２（Ｄ）は図２（Ａ）の断面線ＩＩＤ−ＩＩＤにおける断面図、図２（Ｅ）は図２（Ｃ）の断面図における円で囲まれた駆動ユニット３３ａ付近の拡大図である。

図２（Ａ）において、３個の駆動ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃがそれぞれ破線の矩形で示されるとともに、各駆動ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃの発生する駆動力ａ、ｂ、ｃがそれぞれ矢印で示されている。各穴３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、第１の固定部材３１を後述の撮像装置１０の本体に固定するための穴である。ＦＰＣ３５は、駆動ユニット３３に給電するためのフレキシブルプリント基板である。そして、締結部材であるネジ３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、第１の固定部材３１と第２の固定部材３２を光軸ＯＡの方向にスペーサ部材３７ａ、３７ｂ、３７ｃを介して連結し、締結する。なお、明細書における３０番台の数字は、固定部（防振のための駆動に対して移動しない部材）に付されている。

防振装置１００は、駆動ユニット３３により適切な変位を発生させることにより、２方向の並進及び１軸周りの回転運動を可能としている。すなわち図２（Ａ）の正面図の投影方向に直交する平面内の２方向の並進と、投影方向を回転軸とする１軸周りの回転運動が可能となっている。投影方向は光軸ＯＡの方向であるので、可動部材４１が光軸ＯＡの方向に垂直な平面内で移動可能に支持されている。可動部材４１には、撮像素子１２を取り付けるためのネジ穴と位置決めピンを備えた素子固定部４０ａ、４０ｂ、４０ｃが光軸ＯＡの方向に突出して備えられている。そして、後述の図５（Ｂ）で示されるブレ検知手段１９の信号に基づいて、駆動ユニット３３を適切に駆動させることで、手振れの影響を抑制し、撮像素子１２における像を安定させることができる。

可動部材４１には基板４２が取り付けられ、この基板４２には実装された電子部品４３が配置されている。電子部品４３は、不図示のＦＰＣ（振動波アクチュエータに給電するＦＰＣ３５とは異なるフレキシブルプリント基板）を介して、画像処理部１３へ信号を伝送する。なお、明細書における４０番台の数字は、可動部（防振のための駆動により移動する被駆動部材）に付されている。

図２（Ｅ）を参照して、駆動ユニット３３ａの構成について説明する。駆動ユニット３３ａは、振動板５２ａ及び圧電素子５３ａから構成される振動波アクチュエータと、振動波アクチュエータを加圧するバネ５５ａとフェルト５４ａ、振動波アクチュエータにより駆動されるスライダ４４ａを有する。また、その他の駆動ユニット３３ｂ、３３ｃについては、駆動ユニット３３ａと同様の構成であるため説明を省略する。なお、明細書における５０番台の数字は、駆動部を構成する部材に付されている。

スライダ４４ａは、可動部材４１に固定されるとともに、振動板５２ａに当接している。一方、バネ５５ａは第２の固定部材３２に固定されており、フェルト５４ａはバネ５５ａの表面に固定されている。そして、ＦＰＣ３５を介して圧電素子５３ａに適宜電圧を印加することで、振動板５２ａが超音波領域の周波数の振動（超音波振動）を発生し、スライダ４４ａを駆動することにより可動部材４１を移動させる。

第１の固定部材３１とスライダ４４ａの間には、ボール５１ａが挟持され、振動板５２ａにより駆動されるスライダ４４ａが案内される。スライダ４４ａは、可動部材４１に設けられているため、すなわちボール５１ａは第１の固定部材３１と可動部材４１に狭持されることになる。図２（Ｅ）に示すような構成とすることで、バネ５５ａの弾性力により振動波アクチュエータの振動板５２ａを所定の圧力をもってスライダ４４ａに当接させることができる。

図２（Ｄ）は、第１の固定部材３１と第２の固定部材３２とを連結する構成を示している。第１の固定部材３１と第２の固定部材３２は、円筒形状を成すスペーサ部材３７ｂを介して連結されている。スペーサ部材３７ｂの中央付近には、径が細くなった小径部があり、そこに弾性部材３８ｂが嵌合している。ここでいう嵌合とは、取り付ける前の弾性部材３８ｂの内径が、スペーサ部材３７ｂの径よりも小さくなっている状態において、弾性部材３８ｂが弾性変形してスペーサ部材３７ｂに隙間なく取り付けられることを意味する。この弾性部材３８ｂがいわゆるメカニカルストッパを形成している。このような構成により、外部から加えられた衝撃によって可動部材４１が変位した時にも移動が規制される。

スペーサ部材３７ｂには、その長手方向の両端部にネジ穴３９ｂが設けられており、長手方向の一端部において、ネジ３６ｂにより第１の固定部材３１が締結されている。スペーサ部材３７ｂの他端部において、ネジ３６ｂによりスペーサ部材３７ｂと第２の固定部材３２が締結されており、このようにスペーサ部材３７ｂを介すことにより、第１の固定部材３１と第２の固定部材３２の間隔が保たれる。これらのネジ３６ｂの締結により、駆動ユニット３３のバネ５５を弾性変形させて、振動板５２をスライダ４４に押圧させている。すなわち、第１の固定部材３１に第２の固定部材３２を固定することで、振動板５２とスライダ４４を所定の圧力をもって接触させる構成となっている。

図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して振動波アクチュエータの構成と動作について説明する。上述のように振動波アクチュエータは、振動板５２と圧電素子５３から構成されている。そして、圧電素子５３には３つの電極６１（Ａ相）、６２（Ｂ相）、６３（ＧＮＤ）が形成されている。Ａ相−ＧＮＤ間及びＢ相−ＧＮＤ間に、振動板５２が共振を励起する周波数の電圧を印加するとともに、Ａ相、Ｂ相への印加電圧に位相差を与えることで振動板５２に形成された出力部５２ｐを楕円運動させる。そして、振動板５２の出力部５２ｐが当接するスライダ４４をこの楕円運動により変位させることができる。本発明では電磁的な作用を利用せずに、超音波の周波数領域での機械的な振動を直接取り出して駆動するものを振動波アクチュエータ（超音波アクチュエータ）と呼ぶ。上述した振動波アクチュエータの詳細な構成や動作に関しては、特開２０１６−９２８７９号公報の開示を参照することとし、本発明の振動波アクチュエータの動作についての詳細な説明は割愛する。

図３は、可動部材４１に固定されたスライダ４４よりも第２の固定部材３２側に存在する部材を取り外した状態、すなわち第２の固定部材３２、ＦＰＣ３５及び駆動ユニット３３を取り外した状態の正面図である。図３に示すように、可動部材４１には、スライダ４４ａ、４４ｂ、４４ｃの近傍にそれぞれ磁石４５ａ、４５ｂ、４５ｃが設けられている。そして、各磁石４５ａ、４５ｂ、４５ｃはＦＰＣ３５と対向し、各磁石４５ａ、４５ｂ、４５ｃに対応するＦＰＣ３５の位置には不図示の磁気センサ（ホール素子などが利用可能）が設けられている。

実施例１の防振装置１００の制御においては、磁石４５ａ、４５ｂ、４５ｃと磁気センサによって可動部材４１と第１の固定部材３１との相対的な変位（相対移動）を検知して、この検知結果と目標値を比較する、いわゆるフィードバック制御が行われる。さらに、特定の方向に駆動する場合に、駆動に寄与しない方向の振動波アクチュエータも突き上げ方向の振動を励起させる（これは足踏み振動などとも呼ばれる）。一般的には、図４（Ａ）のＡ相−ＧＮＤ間及びＢ相−ＧＮＤ間に同じ位相の電圧を印加することで突き上げ方向の振動を励起することができる。具体的には、可動部材４１を図３の上下方向に移動させる場合には、駆動ユニット３３ａによって上下方向の駆動力ａを発生させるとともに、他の駆動ユニット３３ｂ、３３ｃには足踏み振動をさせる。さらに、フィードバック制御を行うことで、可動部材４１が上下方向のみに移動する。

図２（Ｅ）を参照すると、実施例１の防振装置１００では、振動板５２ａがスライダ４４ａに当接する当接面の裏面が、ボール５１ａを案内する案内面となっている。表面硬度が求められるスライダ４４において、振動板５２が当接する当接面及びボール５１を案内する案内面を同一部材の表裏に集約したことで、表面処理の工数を削減することができるとともに、このような構成とすることでコストを削減することができる。

図１〜図３に示すように、実施例１の防振装置１００は、可動部材４１が振動板５２と複数のボール５１に挟み込まれる構成をしている。このため、振動波アクチュエータに電圧を印加しない時にも摩擦力によって可動部材４１が保持されるので、可動部材４１を保持するためのロック機構が不要となり装置が大型化することが無い。したがって、大型化することなくガタ等の影響を低減した防振装置１００を提供することができる。

また、図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照すると、各駆動ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、同じ構成で並列に設けられている。第２の固定部材３２から各バネ５５ａ、５５ｂ（不図示）、５５ｃ（不図示）、を介して振動板５２ａ、５２ｂ（不図示）、５２ｃ（不図示）が並列に配置されて可動部材４１のスライダ４４ａ、４４ｂ（不図示）、４４ｃ（不図示）と当接している。すなわち、可動部材４１と第２の固定部材３２の間に並列に複数の振動波アクチュエータが設けられた構成となっている。特に複数の振動波アクチュエータの振動板５２に設けられた出力部５２ｐが、直接スライダ４４に対して接触する構成となっている。このような構成とすることで、スライダ４４を他の部材を介在させることなく駆動することができる。すなわち、ガタ等の影響を低減した防振装置１００を提供することができる。

第１の固定部材３１には、防振装置１００を撮像装置１０の本体に固定するための穴３４ａ、３４ｂ、３４ｃが設けられ、特に穴３４ａ、３４ｂの近傍には、防振装置１００を撮像装置１０に固定する際の位置決めの穴が設けられている。このような構成とすることで、可動部材４１の位置を正確に決定することができる。そして、振動波アクチュエータから撮像装置１０への部材の配置は、振動波アクチュエータ→可動部材４１→ボール５１→第１の固定部材３１→撮像装置１０の順となっており、可動部材４１を位置決めするために介在する部材が少ない。さらに、介在する部材のそれぞれが部品精度を高めやすい部材のみで構成されるため、可動部材４１の位置を正確に決定することができる。このように、可動部材４１（スライダ４４）、ボール５１、第１の固定部材３１だけでフランジバック（ＦＢ）を決めることができるので、部材の積層方向（厚み方向）の不安定要素を排除することができる。すなわち、フェルト５４や振動板５２の劣化による影響を排除することができる。一般的には、撮像装置１０のレンズ取付け部（レンズユニット２０との機械的な境界部でマウントと呼ばれる）に対して防振装置１００に設けられた撮像素子１２の位置を正確に決める必要があるが、上述の構成をとることでこれが実現される。

（適用例１）
図５（Ａ）は、本発明の実施例１の防振装置１００を備えた撮像装置１０及びレンズユニット２０からなるカメラシステム（光学装置）の断面図、図５（Ｂ）はカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。カメラシステムは、撮像手段、画像処理手段、記録再生手段及び制御手段を有する。撮像手段は、撮影光学系２１、シャッタ機構１８、撮像素子１２を含み、画像処理手段は、画像処理部１３を含む。また、記録再生手段は、メモリ手段１４、表示手段１５（表示手段１５は背面表示装置１５ａ、ＥＶＦ１５ｂを含む）を含む。制御手段は、カメラシステム制御回路１１、操作検出部１６、ブレ検知手段１９、防振装置１００、レンズシステム制御回路２２及びレンズ駆動手段２３を含む。レンズ駆動手段２３は、フォーカスレンズ（撮影光学系２１の一部のレンズ）、絞りなどを駆動する。

撮像手段は、物体からの光を、撮影光学系２１を介して撮像素子１２の撮像面に結像する光学処理系である。撮影光学系２１を介して物体の像が結ぶ面を結像面と呼び、撮像素子１２は結像面に配置されている。撮像素子１２からピント評価量／適当な露光量の信号が得られるので、この信号に基づいて適切に撮影光学系２１が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子１２に露光するとともに、撮像素子１２近傍で被写体像が結像する。

画像処理部１３は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。色補間処理手段はこの画像処理部１３に備えられており、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部１３は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。

メモリ手段１４は実際の記憶部を備えている。カメラシステム制御回路１１により、メモリ手段１４の記録部へ出力を行うとともに、表示手段１５にユーザに提示する像を表示（再生）する。

カメラシステム制御回路１１は撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。外部操作に応動して撮像手段、画像処理手段、記録再生手段をそれぞれ制御する。例えば、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部１６が検出して、撮像素子１２の駆動、画像処理部１３の動作、圧縮処理などを制御する。さらに表示手段１５によって情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。また、背面表示装置１５ａはタッチパネルになっており、操作検出部１６に接続されている。

撮影光学系２１の調整動作について説明する。カメラシステム制御回路１１には画像処理部１３が接続されており、撮像素子１２からの信号を元に適切な焦点位置、絞り位置を求める。カメラシステム制御回路１１は、電気接点１７を介してレンズシステム制御回路２２に指令を出し、レンズシステム制御回路２２はレンズ駆動手段２３を適切に制御する。

撮像装置１０は、シャッタ機構１８を備えており、カメラシステム制御回路１１からの指令により露光制御することが可能である。また、撮像装置１０はブレ検知手段１９及び防振装置１００を備えており、いわゆる手振れの影響を低減することができる。すなわち、手振れ補正を行う際は、ブレ検知手段１９（一例としてはジャイロセンサ）から得られた信号に基づいて、防振装置１００に備えられた撮像素子１２を変位させることで、手振れ補正を行い、手振れの影響を低減した撮影を行うことができる。

広義の意味での防振装置は、ブレ検知手段１９、制御を司るカメラシステム制御回路１１、及び防振のための機構である防振装置１００から成るが、本発明では特に構成に特徴があるので、防振のための構成を指す用語として防振装置という言葉を用いる。

（実施例２）
図６は、本発明の実施例２における防振装置２００の分解斜視図である。実施例２の防振装置２００は、光軸ＯＡの方向に沿って第１の固定部材２３１、ボール２５１、アンチロールプレート２８１、ボール２５１、案内板２４６、可動部材２４１、駆動ユニット２３３、ＦＰＣ２３５、第２の固定部材２３２から構成されている。実施例１と同様、実施例２の防振装置２００は第１の固定部材２３１と第２の固定部材２３２によって可動部材２４１が挟まれた構成となっている。実施例２では、樹脂の成形品である樹脂部材２３１Ｂと金属板２３１Ａの２つの部材から第１の固定部材２３１が構成されている。樹脂部材２３１Ｂと金属板２３１Ａをまとめて扱う場合、第１の固定部材２３１と表すことにする。

実施例２の説明において、実施例１と同じ機能を持つ部材には、２００を加えた番号が付されている。なお、実施例１では防振において変位させる対象が光学素子である撮像素子１２であるが、実施例２では撮像という機能の点で異なるものの、防振において変位させるという点で同一でもある光学部材（光学素子）のレンズに対して防振レンズ２１２を付している。

図７（Ａ）は、防振装置２００を光軸ＯＡの方向にみた正面図、図７（Ｂ）は同底面図である。図７（Ｃ）は図７（Ａ）の断面線ＶＩＩＣ−ＶＩＩＣにおける断面図、図７（Ｄ）は図７（Ａ）の断面線ＶＩＩＤ−ＶＩＩＤにおける断面図である。

図７（Ａ）において、２個の駆動ユニット２３３ａ、２３３ｂがそれぞれ破線の矩形で示されるとともに、各駆動ユニット２３３ａ、２３３ｂの発生する駆動力ａ、ｂがそれぞれ矢印で示されている。図７（Ｂ）において、樹脂部材２３１Ｂが備える穴２３４ａは、第１の固定部材２３１を後述の撮影光学系２１の本体に固定するための穴である。図７（Ｂ）では、穴２３４ａが１つしか示されていないが、さらに他の穴が円周方向に１２０度等分で２か所に設けられている。ＦＰＣ２３５ａ、２３５ｂは、駆動ユニット２３３ａ、２３３ｂに給電するためのフレキシブルプリント基板である。そして、締結部材であるネジ２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃは、第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａと第２の固定部材２３２を光軸ＯＡの方向に連結し、締結する。

防振装置２００は、駆動ユニット２３３により適切な変位を発生させることにより、２方向の並進運動を可能としている。すなわち実施例２の防振装置２００と実施例１の防振装置１００との機構の違いは、防振レンズ２１２を駆動する防振装置２００において、回転が不要な２自由度であるので、光軸ＯＡに垂直な平面内での並進運動のみを行うことである。回転運動を規制するための構成については後述する。

可動部材２４１には、２つの発光素子２４５ａ、２４５ｂが備えられている。そして、図７（Ｃ）を参照すると、組み立て後に発光素子２４５ａ、２４５ｂとそれぞれ対向するように位置検出センサ２７２ａ、２７２ｂ（不図示）が第２の固定部材２３２に固定された制御基板２７０に設けられている。位置検出センサ２７２ａ、２７２ｂには１次元ＰＳＤ等を用いることができる。これにより可動部材２４１の位置を検出して、いわゆるフィードバック制御を行うことができる。なお、制御基板２７０にはコネクタ２７１が実装されている。

図７（Ｃ）を参照して、駆動ユニット２３３ａの構成について説明する。実施例２の駆動ユニット２３３ａは、実施例１とほぼ同等な構成である。駆動ユニット２３３ａは、振動板２５２ａ及び圧電素子２５３ａから構成される振動波アクチュエータと、振動波アクチュエータを加圧するバネ２５５ａとフェルト２５４ａ、振動波アクチュエータにより駆動されるスライダ部２４４ａを有する。実施例２の可動部材２４１は、スライダ機能を兼ねている。

スライダ部２４４ａは、可動部材２４１に一体化されるとともに、振動板２５２ａに当接している。一方、バネ２５５ａは第２の固定部材２３２に固定されており、フェルト２５４ａはバネ２５５ａの表面に固定されている。そして、ＦＰＣ２３５ａを介して圧電素子２５３ａに適宜電圧を印加することで、振動板２５２ａが超音波領域の周波数の振動（超音波振動）を発生し、スライダ部２４４ａを駆動することにより可動部材２４１を移動させる。

第１の固定部材２３１と可動部材２４１の間には、６つのボール２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄ、２５１ｅ、２５１ｆが挟持され、振動板２５２ａにより駆動されるスライダ部２４４ａが案内される。図７（Ｃ）に示すような構成とすることで、バネ２５５ａの弾性力により振動波アクチュエータの振動板２５２ａを所定の圧力をもってスライダ部２４４ａに当接させることができる。なお、ＦＰＣ２３５ａは制御基板２７０に接続されている。

図６を参照して実施例２の防振装置２００が有する各ボールについて説明する。ボール２５１ａは、可動部材２４１の平面部と第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａの平面部に挟持されており、ボール２５１ｂはアンチロールプレート２８１の平面部と樹脂部材２３１Ｂに挟持されている。ボール２５１ｃ、２５１ｄは可動部材２４１に固定された案内板２４６とアンチロールプレート２８１に挟持されており、ボール２５１ｅ、２５１ｆはアンチロールプレート２８１と第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａに挟持されている。

図８（Ａ）は、第２の固定部材２３２、ＦＰＣ２３５及び駆動ユニット２３３を取り外した状態の正面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の断面線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢにおける断面図である。図８（Ａ）に示すように、可動部材２４１には、発光素子２４５ａ、２４５ｂが設けられている。図７（Ｃ）を参照すると、発光素子２４５ａは、位置検出センサ２７２ａと対向するように配置されており、可動部材２４１の上下方向の変位を検出する。

図６、図７（Ｃ）を参照すると、実施例２の防振装置２００では、振動板２５２ａ、２５２ｂがスライダ部２４４ａ、２４４ｂに当接する当接面とボール２５１ａが可動部材２４１に案内される案内面とを離間させた構成となっている。すなわち、振動板２５２がスライダ部２４４に当接する当接面の裏面は、ボール２５１を案内する案内面になっていない。

実施例２の防振装置２００において、振動波アクチュエータの振動（特に案内方向ではなく、光軸ＯＡの方向に突き上げるような振動）が課題になるような場合がある。このような場合、可動部材２４１において、振動板２５２が当接する当接面及びボール２５１を案内する案内面を光軸ＯＡの方向から見たときに互いに重ならないようにしたことで、不要な振動を抑制することができる。

図６に示すように、実施例２の防振装置２００は、可動部材２４１が振動板２５２と複数のボール２５１に挟み込まれる構成をしている。このため、振動波アクチュエータに電圧を印加しない時にも摩擦力によって可動部材２４１が保持されるので、可動部材２４１を保持するためのロック機構が不要となり装置が大型化することが無い。したがって、大型化することなくガタ等の影響を低減した防振装置２００を提供することができる。

図９は、図８（Ａ）に対してさらに可動部材２４１を取り外した状態の正面図、図１０はさらにアンチロールプレート２８１を取り外した状態の正面図である。図６、図９及び図１０を用いて、光軸ＯＡに垂直な平面内での並進運動の案内構成について説明する。本発明の実施例２の防振装置２００は、可動部材２４１に固定された案内板２４６及び可動部材２４１の光軸ＯＡ周りの回転を抑制するアンチロールプレート２８１を備えている。

案内板２４６は、２つのＶ溝２４７ｃ、２４７ｄを備えるとともに、固定用のネジ２４８ａ、２４８ｂによって可動部材２４１に固定されている。さらに、案内板２４６に対向する位置にあるアンチロールプレート２８１は、図９の上下方向に延在する長穴２８２ａ、２８２ｂを備えている。そして、アンチロールプレート２８１は第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａに長穴２８２ａ、２８２ｂを介してピン２８３ａ、２８３ｂによって図面の上下方向にアンチロールプレート２８１の移動が許容される状態で光軸ＯＡの方向に固定されている。また、アンチロールプレート２８１は、４つのＶ溝２８４ｃ、２８４ｄ、２８４ｅ、２８４ｆを備えている。そして、第１の固定部材をなす金属板２３１Ａは、２つのＶ溝２３０ｅ、２３０ｆを備えている。

アンチロールプレート２８１の２つのＶ溝２８４ｃ、２８４ｄは、案内板２４６の２つのＶ溝２４７ｃ、２４７ｄに対応して延在している。そして、ボール２５１ｃがＶ溝２４７ｃとＶ溝２８４ｃとにより、ボール２５１ｄがＶ溝２４７ｄとＶ溝２８４ｄとによりそれぞれ狭持されている。また、アンチロールプレート２８１の２つのＶ溝２８４ｅ、２８４ｆは、金属板２３１Ａの２つのＶ溝２３０ｅ、２３０ｆに対応して延在している。そして、ボール２５１ｅがＶ溝２８４ｅとＶ溝２３０ｅとにより、ボール２５１ｆがＶ溝２８４ｆとＶ溝２３０ｆとによりそれぞれ狭持されている。

ボール２５１ｃ、２５１ｄを一組として同じ方向に案内するために、アンチロールプレート２８１の一方の平面部において、Ｖ溝２８４ｃ、２８４ｄが図９の左右方向に揃えて設けられている。また、図６に示すように、案内板２４６においてＶ溝２４７ｃ、２４７ｄが同じ方向に揃えて設けられている。さらに、ボール２５１ｅ及び２５１ｆを一組として同じ方向に案内するために、アンチロールプレート２８１の一方の平面部の反対側の平面部において、Ｖ溝２８４ｅ、２８４ｆが図９の上下方向に揃えて設けられている。また、図１０に示すように、第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａの表面においてＶ溝２３０ｅ、２３０ｆが図面の上下方向に揃えて設けられている。

このような構成とすることで、第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａに対してアンチロールプレート２８１は上下方向にのみ、またアンチロールプレート２８１に対して可動部材２４１は左右方向にのみ並進できるように案内される。結果として、第１の固定部材２３１をなす金属板２３１Ａに対して可動部材２４１は、光軸ＯＡに垂直な平面内での並進運動のみ可能で回転運動は規制されることになる。なお、ボール２５１ｂは荷重のバランスをとるために設けられており、方向を規制しない。これらの構成は、特開２０１１−１５８９２４号公報に開示されているため、ここではこれ以上詳述しない。

図７（Ａ）において示した駆動ユニット２３３ａ、２３３ｂが駆動力ａ、ｂを発生すると、図９で説明した案内構成によって可動部材２４１が光軸ＯＡに垂直な平面内で駆動される。また、各駆動ユニット２３３ａ、２３３ｂは、同じ構成で並列に設けられている。第２の固定部材２３２から各バネ２５５ａ、２５５ｂ（不図示）、を介して振動板２５２ａ、２５２ｂ（不図示）が並列に配置されて可動部材２４１のスライダ部２４４ａ、２４４ｂ（不図示）と当接している。すなわち、可動部材２４１と第２の固定部材２３２の間に並列に複数の振動波アクチュエータが設けられた構成となっている。特に複数の振動波アクチュエータの振動板２５２に設けられた出力部２５２ｐ（不図示）が、直接可動部材２４１に対して接触する構成となっている。このような構成とすることで、スライダ部２４４を他の部材を介在させることなく駆動することができる。すなわち、ガタ等の影響を低減した防振装置２００を提供することができる。

第１の固定部材２３１をなす樹脂部材２３１Ｂには、防振装置２００をレンズユニット２０の本体に固定するための穴２３４ａ、２３４ｂ（不図示）、２３４ｃ（不図示）が設けられている。このような構成とすることで、可動部材２４１の位置を正確に決定することができる。そして、振動波アクチュエータからレンズユニット２０への部材の配置は、振動波アクチュエータ→可動部材２４１→ボール２５１ａ→金属板２３１Ａ→樹脂部材２３１Ｂ→撮像装置１０の順となっている。もしくは振動波アクチュエータ→可動部材２４１→案内板２４６→ボール２５１ｃ、２５１ｄ→アンチロールプレート２８１→ボール２５１ｅ、２５１ｆ→金属板２３１Ａ→樹脂部材２３１Ｂ→撮像装置１０の順となっている。このように可動部材２４１を位置決めするために介在する部材が少ない。さらに、介在する部材のそれぞれが部品精度を高めやすい部材のみで構成されるため、可動部材２４１の位置を精密に決定することができる。上述の後段の配置の順は、経路が一見長いように見えるが、単純な平板部材と転動部材であるので部品精度を高めやすい。一般的には、レンズユニット２０の撮像装置１０への取付け部（撮像装置１０との機械的な境界部でマウントと呼ばれる）に対して防振装置２００に設けられた防振レンズ２１２の位置を正確に決める必要があるが、上述の構成によりこれが実現される。

（適用例２）
図１１（Ａ）は、本発明の実施例２の防振装置２００を備えたレンズユニット２０及び撮像装置１０からなるカメラシステム（光学装置）の断面図、図１１（Ｂ）はカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）において図５（Ａ）、（Ｂ）と同じ機能のものには同じ番号が付けられている。レンズシステム制御回路２２は、ブレ検知手段２９の信号に基づいて、防振装置２００に備えられた光学素子である防振レンズ２１２を移動させることで、撮像素子１２の像を安定させて手振れの影響を抑制することができる。手ぶれ補正を行う際には、撮像素子１２から得られた信号を基にレンズシステム制御回路２２を介して光学素子である防振レンズ２１２を適切にフィードバック制御する。その他の構成は、図５（Ａ）、（Ｂ）と同様なので説明を割愛する。

１０ 撮像装置
１２ 撮像素子（光学素子）
２０ レンズユニット
３１、２３１ 第１の固定部材
３２、２３２ 第２の固定部材
４１、２４１ 可動部材
４４、２４４ スライダ
５１、２５１ ボール
５２、２５２ 振動板
５３、２５３ 圧電素子
５５、２５５ バネ
２１２ 防振レンズ（光学素子）
１００、２００ 防振装置
ＯＡ 光軸

Claims (12)

1. 撮像素子と、
   第１の固定部材と、
   前記撮像素子を保持し、光軸に垂直な平面内で移動可能に支持される可動部材と、
   前記可動部材と前記第１の固定部材とに挟持されたボールと、
   圧電素子と振動板とを備え、前記可動部材を移動させる振動波アクチュエータと、
   前記振動板に当接し、前記可動部材に設けられたスライダと、
   前記振動板を前記スライダに加圧するバネと、
   前記振動板と前記スライダとを所定の圧力をもって接触させるように前記第１の固定部材に固定される第２の固定部材と、を備え、
   前記光軸の方向において、被写体側から前記第２の固定部材、前記振動波アクチュエータ、前記可動部材、前記ボール、前記第１の固定部材の順に部材が配置されていて、
   前記可動部材は、前記光軸の方向において前記第２の固定部材よりも前記撮像素子が被写体側に位置するように前記撮像素子を保持していることを特徴とする撮像装置。
2. 前記可動部材における前記ボールの案内面と前記振動板が前記スライダに当接する当接面とは、同一部材の表裏であることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記スライダは、前記可動部材に固定されている、又は前記可動部材の一部が前記スライダの機能を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の固定部材を介して本体と接続されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記振動波アクチュエータは、前記可動部材と前記第２の固定部材との間に並列に設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像素子は、前記振動板と前記可動部材との相対移動によって前記光軸の方向に対して垂直な平面内で移動することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記振動板は、前記スライダと当接する出力部が１つ設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記振動波アクチュエータは、超音波領域の周波数の振動を利用した超音波アクチュエータであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 固定部材と、
   撮像素子と、
   前記撮像素子を保持し、前記固定部材に対して移動可能な可動部材と、
   圧電素子と振動板とを備えた複数の振動子と、
   前記可動部材と前記固定部材との間に配置され、前記固定部材に対して前記可動部材を移動可能に支持する複数の支持部材と、を備えた撮像装置において、
   複数の前記振動子の少なくとも１つを振動させることで、前記固定部材に対して前記可動部材を移動させ、
   複数の前記振動子は、前記可動部材の移動方向と平行な平面にて並ぶように配置され、
   複数の前記支持部材は、前記可動部材における複数の前記振動子に対応する側とは反対側の面と前記固定部材との間に配置され、
   前記可動部材は、光軸の方向において前記振動子よりも前記撮像素子が被写体側に位置するように前記撮像素子を保持していることを特徴とする撮像装置。
10. 複数の前記振動子によって、前記固定部材に対する前記可動部材の、前記撮像素子の撮像面と平行な方向への移動および前記撮像面に直交する軸を中心にした回転が可能であることを特徴とする、請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記支持部材は、ボールであることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の撮像装置。
12. 前記振動子は突起部を有し、前記突起部と前記可動部材とが接することを特徴とする、請求項９から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。

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